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黑曜岩和珍珠岩怎么分:看光泽,再看那圈弧形裂纹

河滩上捡到一块黑得发亮、断口像贝壳的石头,旁边又有一块灰白、表面布满一圈圈细裂纹的石头。两者都轻,都能敲出锋利的薄片,常被当成同一种火山玻璃。真正能把它们分开的,是表面的光泽和那圈弧形裂纹。

光泽是第一眼:一边玻璃般发亮,一边蜡状发闷

黑曜岩是玻璃光泽,断口面像一块厚玻璃,反光锐利,能照出旁边景物的影子。珍珠岩的光泽发闷,介于蜡状与油脂之间,反光散开,看不到清晰的镜像。同一光线下并排看,两者的亮暗差别隔着半米就分得出,靠眼睛就够。

差别出在表面状态。黑曜岩断口平滑连续,光线整片反射;珍珠岩内部密布微小裂纹,光在裂纹面上被反复散射,亮度就降了下来。本文判断,用手电斜照,黑曜岩的光斑边缘清楚,珍珠岩的光斑发毛、边界糊成一片。

弧形裂纹只在珍珠岩上,一圈套一圈

弧形裂纹是珍珠岩的招牌。裂纹呈同心弧,一圈套一圈,像洋葱的横切面,弧的间距多在 1–10 毫米,把整块岩石切成许多小球粒。转动标本时,这些弧线在断面上连成明暗相间的细带,比颜色更可靠,与光泽一起看更稳。

成因是水化收缩。火山玻璃在低温下慢慢吸水,表层先膨胀,内部跟不上,拉出这套同心裂纹,地质上称为珍珠构造。黑曜岩含水少,几乎不见这套纹;即使有,也只出现在近地表的风化边,深度不过几厘米,颜色也随之变浅。

两块都是火山玻璃,硬度和密度几乎一样

成分接近,硬度也接近,两者都在莫氏 5 到 5.5,小刀能划出浅痕,石英能划动它们。密度同样接近,黑曜岩 2.3–2.6 克/立方厘米,珍珠岩 2.2–2.4 克/立方厘米,掂在手里几乎分不出轻重,只能靠仪器称,两块都发凉、都压手,敲击的声音也同样清脆。

所以硬度、密度、断口这三条都分不开它们。断口都是贝壳状,边缘都能薄到 0.1 毫米以下,敲下的碎片都锋利,切开内部也是匀质玻璃。本文判断,把硬度当判据是常见的错法,它只能确认这是玻璃质岩石,叫什么名字还得回到光泽和构造。

夹在中间的是松脂岩,光泽像一块松香

松脂岩的光泽像松香,介于玻璃与蜡状之间,颜色多为褐、绿褐或暗绿。它的含水量比黑曜岩高,与珍珠岩相当或更多,弧形裂纹可有可无,手标本上最容易被两头挤,常被随手归进相邻的那一类里,弧形裂纹不发育的居多。

三者的界线按含水量划:黑曜岩不足 1%,珍珠岩 2%–5%,松脂岩还要更高一些。含水量肉眼看不见,只能靠光泽和裂纹反推。本文判断,光泽发闷却没有弧形裂纹的,记作松脂岩比硬塞进珍珠岩更稳妥,名字后面留一点余地。

关键数据

下列数值来自火山岩与工业岩石的通用资料。含水量指结构水,不是表面附着的水,肉眼和手感都判断不了;定名时把它当参考,把光泽和构造当主证据,两者冲突时以后者为准,顺序不要弄反,弄反了等于白判。

  • 黑曜岩二氧化硅含量 70%–75%,与珍珠岩同属流纹质火山玻璃。
  • 黑曜岩含水量低于 1%,珍珠岩 2%–5%。
  • 两者莫氏硬度 5 到 5.5,小刀可划动,石英可划动它们。
  • 黑曜岩密度 2.3–2.6 克/立方厘米,珍珠岩 2.2–2.4 克/立方厘米。
  • 珍珠岩弧形裂纹的间距多在 1–10 毫米。
  • 珍珠岩焙烧到 850–1,100 摄氏度,体积膨胀 4–20 倍。

边界

光泽判据在风化面上失效。黑曜岩表面水化后会长出一层灰白外壳,厚度常在一毫米上下,光泽转闷,看上去与珍珠岩无异。判断前先敲一块新鲜面,外壳的颜色和光泽都不作数,只能当辅助线索,等敲开以后再定。

弧形裂纹也不是珍珠岩独有。黑曜岩的边部、玻璃质熔岩的冷却面上都能出现少量珍珠构造,只是不成片,间距也不均匀。本文判断,裂纹要成片分布、间距均匀,才可作定名依据;零星几条只算旁证,不能单独定名。

参考文献

  • 路凤香, 桑隆康 主编.《岩石学》. 地质出版社, 2002. —— 火山玻璃与珍珠构造。
  • 潘兆橹 主编.《结晶学及矿物学》(第三版). 地质出版社, 1994. —— 非晶质矿物。
  • 全国科学技术名词审定委员会.《地质学名词》. 科学出版社. —— 珍珠构造、松脂岩。
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文章名称:黑曜岩和珍珠岩怎么分:看光泽,再看那圈弧形裂纹
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